刘喜平 崔光辉
摘要：随着科学技术的发展，人类开始逐渐的追求技术的智能化，采用大量的智能机器来完成高难度的动作，取代人类的部分工作。本设计通过优化改进机构和绕线方案，能够很好的模仿人的动作实现绕线的操作要求，降低空中绕线的难度，提高工作的安全性、生产率，取得良好的经济效益。
关键词：自动化绕线槽轮机构丝杠螺母副横向进给
1 结构方案设计
本装置主要分为四部分，进给机构、绕线机构、夹紧机构、抓线机构。主要部分是进给和绕线机构。动力方面采用电动机带动，用带与带轮进行动力的传递。
1.1 主要设计原理 如图1，当电动机15转动时带轮通过楔形带带动3一起转动，3是一个带有内部螺纹、可转动的、与螺纹杆（丝杠）13配合从而能够横向运动的零件，命名为内螺纹转动套筒。该零件与丝杠配合转动可完成整个装置的横向进给运动。绕线运动由槽轮机构完成，拨盘4与拨杆2一起被固定在3上，在3转动的同时进行转动。拨杆与拨盘6一起运转，把线卷固定在槽轮上，槽轮的转动使线圈放出来的线可以在要绕线的高压线上进行相对圆周运动从而完成绕线。
1.2 装置外层结构 装置的整体用两侧的两块支撑板9支撑。支撑板的上部各有一个夹紧机构，该机构利用整个装置的重力把整体悬挂在高压线上。在绕线机构进行绕线，横向进给机构进行横向运动时两端是固定不动的，即整个装置的外层是固定的。
1.3 进给机构 在零件3左端装配一个轴承12，该轴承的轴承支座11上伸出一段两端带有螺纹的固定杆14。固定杆下端固定在滑动支座16上，而电机15固定在该滑动支座上，滑动支座横向穿在滑动杆17上。此结构能让电机与零件3在横向运动中始终同步，保证带传动的准确性。轴承与轴承座的搭配可以在零件3转动的同时不会跟着一起转动。固定杆可以让滑动支座进行横向滑动，而滑动杆则是为了减轻整个丝杆为电机提供的支撑重量，让电机的横向运动更加容易进行。
1.4 绕线机构 槽轮机构中，槽轮与拨杆一起固定在零件3上，与零件3一起转动。拨杆拨动拨盘进行间歇式圆周运动，同时让固定在拨盘上的线卷8开始放线并绕着需要被用线缠在一起的高压线进行相对转动。因为工作条件的限制，绕线运动并不是规则的圆周运动，因此会造成每一次绕的线并不是均匀的，有的长些有的短些，每段线之间并不是紧密相邻的。槽轮的圆周转动是间歇式的，拨盘连续转动槽轮间歇式转动。当槽轮的内凹锁止弧与拨盘的外凸锁止弧接触时槽轮锁定，此时拨盘还在进行横向进给运动。因为支撑管7把槽轮与整个运转机构紧密连接在一起所以槽轮锁定后还在进行横向运动，拉力会把刚绕完的一圈线进行张紧，使每一圈相邻间更紧致。
线卷固定在槽轮上，伸出去的线头被右端的端部夹紧机构夹在高压线上，利用整个装置的重力把线头夹紧，而整个装置两端是不进行运动的。槽轮转动的时候，线卷转动。槽轮转动一周，线绕一圈。
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1.圆销2.拨杆3.内螺纹转动套筒轴4.槽轮5.轴承固定支座6.拨盘7.支撑管8.线卷9.端部夹紧及固定板10.支撑木板11.轴承固定支座12.轴承13.螺纹杆14.固定杆15.电机16.滑动支座17.滑动杆
图1
1.5 槽轮机构的设计 本装置的槽轮机构设计在常用的槽轮机构上做了些改动。线卷固定在槽轮上，在槽轮的某个轮槽处做个切口。被缠绕的高压线通过这个切口进入应放置在槽轮中心处的支撑管内（支撑管也做一个相应切口）在槽轮转动的时候始终位于槽轮的中心处。圆销进入槽轮的轮槽时使槽轮转动，当二者脱离时，槽轮的内凹锁止弧与拨盘的外凸锁止弧接触，槽轮所止。因为本结构有两个拨杆，所以拨盘转动一周槽轮会转动半圈。
1.6 夹线机构 如图2，高压线沿A处的斜棱边进入B处的倒三角，在C处放置一块橡胶，当整个装置因重力向下沉时橡胶变形从而把高压线裹紧。在C处同时还有一个放置线头的小半圆槽，线头提前放置在里面，橡胶变形向上的时候把线头压紧。
1.7 整体装置的运动过程 电机装在滑动块上为整个装置提供动力。在带轮的带动下，整个内螺纹转动套筒转动进行横向运动，与此同时与该套筒一体的拨杆拨动拨盘转动，转动拨盘上的线卷一端线头被夹紧装置固定在高压线上，整个装置的内部一边进行横向运动一边进行相对于所夹高压线的圆周转动，进行缠绕。
2 小结
本文介绍了一种高空自动绕线机械装置。依靠简单可靠，成本低廉的结构能在高空危险处完成高压线上的自动绕线作业。实现了在尽可能少的使用人工的情况下，完成绕线，进给，夹紧等动作，具有轻便、高效、操作方便等优点。
参考文献：
[1]殷玉枫.机械设计课程设计[M].北京：机械工业出版社，2000.
[2]郑江，许瑛.机械设计[M].北京：北京大学出版社，1999.
[3]郭红星，宋敏.机械设计基础[M].西安：西安电子科技大学出版社，1998.
项目基金：黑龙江工程学院大学生创新项目。
